【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池管理，具体涉及一种二次电池组跃变约束装置。
技术介绍
1、目前，通信行业运营商的5g基站主要使用磷酸铁锂电池或铅酸电池等二次电池作为备用电源。在中国移动各分公司实际安装的铁锂电池基站中，由于铁锂电池厂家提供的不同批次铁锂电池组一致性不能得到保证，导致铁锂电池组实际使用一年后，很大一部分铁锂电池组实际容量已经低于标称容量的80％。如果使用这部分铁锂电池组进行削峰填谷的备电动作，将导致其容量无法满足要求，直接影响全网在突发事件中的应急反应时长，增高重要节点瘫痪的风险性。
2、通过研究发现，基站备电用铁锂电池的容量衰减是因为锂电芯不一致引起的，因此如何保证基站备电用铁锂电池在充放电过程/停机过程中的电芯一致性，延长备电用铁锂电池的使用寿命，增加循环充放电次数，是本领域技术人员亟需研究的课题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种二次电池组跃变约束装置，用以解决现有技术中二次电池组易因电芯不一致而导致容量衰减、使用寿命缩短和循环充放电次数降低的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，提供了一种二次电池组跃变约束装置，包括有m个第一开关、四个第二开关、四个第三开关、可调电压电流源、可调电阻器、电池电压采集单元、电池电流采集单元和控制处理器，其中，所述m个第一开关的一端用于分别与目标二次电池组的m-1个电芯顺序相连：在所述m个第一开关中的第m个第一开关的一端与在所述m-1个电芯中的第m个电芯的正极相
4、在所述m个第一开关中的所有第奇数个第一开关的另一端分别与在所述四个第二开关中的所有第奇数个第二开关的一端和在所述四个第三开关中的所有第奇数个第三开关的一端相连，在所述m个第一开关中的所有第偶数个第一开关的另一端分别与在所述四个第二开关中的所有第偶数个第二开关的一端和在所述四个第三开关中的所有第偶数个第三开关的一端相连；
5、在所述四个第二开关中的第一个第二开关和第二个第二开关的另一端分别与所述可调电压电流源的正极相连，在所述四个第二开关中的第三个第二开关和第四个第二开关的另一端分别与所述可调电压电流源的负极相连；
6、在所述四个第三开关中的第一个第三开关和第二个第三开关的另一端分别与所述可调电阻器的正极相连，在所述四个第三开关中的第三个第三开关和第四个第三开关的另一端分别与所述可调电阻器的负极相连；
7、所述电池电压采集单元和所述电池电流采集单元的输出端分别与所述控制处理器的输入端相连，其中，所述电池电压采集单元用于实时采集在所述m-1个电芯中的各个电芯的正负极间电压，并将电压采集结果实时传送至所述控制处理器，所述电池电流采集单元用于实时采集流经所述目标二次电池组的电流，并将电流采集结果实时传送至所述控制处理器；
8、所述控制处理器的输出端分别与在所述m个第一开关、所述四个第二开关和所述四个第三开关中的各个开关的受控端、所述可调电压电流源的受控端和所述可调电阻器的受控端相连，所述控制处理器用于按照如下方式(f1)～(f5)中的任意一种维护电芯一致性：
9、(f1)在所述目标二次电池组的变流充电过程中，若根据所述电压采集结果发现在所述m-1个电芯中的某个电芯升压过快，则通过控制所述m个第一开关、所述四个第二开关和所述四个第三开关的开关通断状态，使所述可调电阻器与所述某个电芯并联，并根据所述电压采集结果和所述电流采集结果来调节所述可调电阻器的电阻值，以便降低所述某个电芯的电压升高速率，使电芯电压在所述变流充电过程中一致性趋同；
10、(f2)在所述目标二次电池组的变流充电过程中，若根据所述电压采集结果发现在所述m-1个电芯中的某个电芯升压过慢，则通过控制所述m个第一开关、所述四个第二开关和所述四个第三开关的开关通断状态，使所述可调电压电流源与所述某个电芯并联，并根据所述电压采集结果和所述电流采集结果来调节所述可调电压电流源的电压电流值，以便提高所述某个电芯的电压升高速率，使电芯电压在所述变流充电过程中一致性趋同；
11、(f3)在所述目标二次电池组的变流放电过程中，若根据所述电压采集结果发现在所述m-1个电芯中的某个电芯降压过快时，则通过控制所述m个第一开关、所述四个第二开关和所述四个第三开关的开关通断状态，使所述可调电压电流源与所述某个电芯并联，并根据所述电压采集结果和所述电流采集结果来调节所述可调电压电流源的电压电流值，以便降低所述某个电芯的电压降低速率，使电芯电压在所述变流放电过程中一致性趋同；
12、(f4)在所述目标二次电池组的待机过程中，若根据所述电压采集结果发现在所述m-1个电芯中的某个电芯的电芯电压过高，则通过控制所述m个第一开关、所述四个第二开关和所述四个第三开关的开关通断状态，使所述可调电阻器与所述某个电芯并联，并根据所述电压采集结果来调节所述可调电阻器的电阻值，以便降低所述某个电芯的电芯电压，使电芯电压在所述待机过程中一致性趋同；
13、(f5)在所述目标二次电池组的待机过程中，若根据所述电压采集结果发现在所述m-1个电芯中的某个电芯的电芯电压过低，则通过控制所述m个第一开关、所述四个第二开关和所述四个第三开关的开关通断状态，使所述可调电压电流源与所述某个电芯并联，并根据所述电压采集结果来调节所述可调电压电流源的电压电流值，以便提高所述某个电芯的电芯电压，使电芯电压在所述变流充电过程中一致性趋同。
14、基于上述
技术实现思路
，提供了一种在变流充放电过程/停机过程中维护二次电池组电芯一致性的新方案，即包括有m个第一开关、四个第二开关、四个第三开关、可调电压电流源、可调电阻器、电池电压采集单元、电池电流采集单元和控制处理器，其中，所述m个第一开关的一端用于分别与目标二次电池组的m-1个电芯顺序相连，并通过前述单元的连接关系及功能配合，能够使电芯电压在变流充放电过程/停机过程中一致性趋同，如此可以减慢容量衰减，延长备电用铁锂电池的使用寿命，增加循环充放电次数，进而可利于各基站锂电池组基于削峰填谷政策进行夜间储能，实现高峰放电、降低能耗费用、收回备电电池投资和获取碳中和指标等目的，便于实际应用和推广。
15、在一个可能的设计中，通过控制所述m个第一开关、所述四个第二开关和所述四个第三开关的开关通断状态，使所述可调电阻器与所述某个电芯并联，包括有如下步骤s11～s15：
16、s11.判断所述某个电芯在所述m-1个电芯中的序号数是否为单数，若是，则执行步骤s12，否则执行步骤s14；
17、s12.控制所述第一个第三开关和所述第四个第三开关处于导通状态，然后将所述可调电阻器的电阻值调整至最大电阻值，再然后控制在所述m个第一开关中的第一个第一开关和第二个第一开关处于导通状态，以及控制在所述m个第一开关中的其余开关处于断开状态，最后判断本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二次电池组跃变约束装置，其特征在于，包括有M个第一开关(K1～KM)、四个第二开关(KA1～KA4)、四个第三开关(KB1～KB4)、可调电压电流源、可调电阻器、电池电压采集单元、电池电流采集单元和控制处理器，其中，所述M个第一开关(K1～KM)的一端用于分别与目标二次电池组的M-1个电芯顺序相连：在所述M个第一开关(K1～KM)中的第m个第一开关(Km)的一端与在所述M-1个电芯中的第m个电芯的正极相连，在所述M个第一开关(K1～KM)中的第M个第一开关(KM)的一端与在所述M-1个电芯中的第M-1个电芯的负极相连，M表示大于3的正整数，m表示小于M的正整数；
2.根据权利要求1所述的二次电池组跃变约束装置，其特征在于，通过控制所述M个第一开关(K1～KM)、所述四个第二开关(KA1～KA4)和所述四个第三开关(KB1～KB4)的开关通断状态，使所述可调电阻器与所述某个电芯并联，包括有如下步骤S11～S15：
3.根据权利要求2所述的二次电池组跃变约束装置，其特征在于，在结束调节所述可调电阻器的电阻值后，所述控制处理器还用于：
4.根
5.根据权利要求4所述的二次电池组跃变约束装置，其特征在于，在结束调节所述可调电压电流源的电压电流值后，所述控制处理器还用于：
6.根据权利要求1所述的二次电池组跃变约束装置，其特征在于，在所述目标二次电池组的变流充电过程中，根据所述电压采集结果和所述电流采集结果来调节所述可调电阻器的电阻值，以便降低所述某个电芯的电压升高速率，包括有如下步骤S31～S34：
7.根据权利要求1所述的二次电池组跃变约束装置，其特征在于，在所述目标二次电池组的变流充电过程中，根据所述电压采集结果和所述电流采集结果来调节所述可调电压电流源的电压电流值，以便提高所述某个电芯的电压升高速率，包括有如下步骤S41～S43：
8.根据权利要求1所述的二次电池组跃变约束装置，其特征在于，在所述目标二次电池组的变流放电过程中，根据所述电压采集结果和所述电流采集结果来调节所述可调电压电流源的电压电流值，以便降低所述某个电芯的电压降低速率，包括有如下步骤S51～S53：
9.根据权利要求1所述的二次电池组跃变约束装置，其特征在于，在所述目标二次电池组的待机过程中，根据所述电压采集结果来调节所述可调电阻器的电阻值，以便降低所述某个电芯的电芯电压，包括有如下步骤S61～S63：
10.根据权利要求1所述的二次电池组跃变约束装置，其特征在于，在所述目标二次电池组的待机过程中，根据所述电压采集结果来调节所述可调电压电流源的电压电流值，以便提高所述某个电芯的电芯电压，包括有如下步骤S71～S73：
...【技术特征摘要】
1.一种二次电池组跃变约束装置，其特征在于，包括有m个第一开关(k1～km)、四个第二开关(ka1～ka4)、四个第三开关(kb1～kb4)、可调电压电流源、可调电阻器、电池电压采集单元、电池电流采集单元和控制处理器，其中，所述m个第一开关(k1～km)的一端用于分别与目标二次电池组的m-1个电芯顺序相连：在所述m个第一开关(k1～km)中的第m个第一开关(km)的一端与在所述m-1个电芯中的第m个电芯的正极相连，在所述m个第一开关(k1～km)中的第m个第一开关(km)的一端与在所述m-1个电芯中的第m-1个电芯的负极相连，m表示大于3的正整数，m表示小于m的正整数；
2.根据权利要求1所述的二次电池组跃变约束装置，其特征在于，通过控制所述m个第一开关(k1～km)、所述四个第二开关(ka1～ka4)和所述四个第三开关(kb1～kb4)的开关通断状态，使所述可调电阻器与所述某个电芯并联，包括有如下步骤s11～s15：
3.根据权利要求2所述的二次电池组跃变约束装置，其特征在于，在结束调节所述可调电阻器的电阻值后，所述控制处理器还用于：
4.根据权利要求1所述的二次电池组跃变约束装置，其特征在于，通过控制所述m个第一开关(k1～km)、所述四个第二开关(ka1～ka4)和所述四个第三开关(kb1～kb4)的开关通断状态，使所述可调电压电流源与所述某个电芯并联，包括有如下步骤s21～s25：
5.根据权利要求4所述的二次电池组跃...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙亮，孙毅，李昱，
申请(专利权)人：成都泰和悉地科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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